在蒸发或降温过程中，易溶盐在孔隙介质中发生迁移、聚集、结晶。如果发生在孔隙介质表面，将形成一层盐壳，影响孔隙介质的透水、透气性;如果发生在孔隙介质的内部，将造成孔隙介质的变形与破坏。土壤盐渍化、岩石盐风化、混凝土腐蚀、壁画酥碱病害、盐渍土冻胀-融沉等现象与易溶盐迁移、结晶或溶解过程密切相关。在季节性交替过程中，盐渍土地基极易发生盐胀-冻胀变形，严重影响着盐渍土地区公路、铁路、工业民用建筑物的稳定性，并造成了巨大的经济损失。可见，研究盐分迁移、结晶与盐渍土盐胀-冻胀变形的关系有着重要的意义。　　在降温过程中，盐、水的迁移、结晶→孔隙体积变化→盐渍土盐胀冻胀变形是不可分割的一个过程。孔隙体积变化作为盐、水迁移、结晶与盐渍土盐胀冻胀变形的桥梁，是预测盐渍土盐胀冻胀变形的关键。同时，孔隙体积变化又是降温结晶过程中盐水体系体积变化与土体空隙体积变化的综合反映。在饱和冻结过程中，盐、水的迁移将导致土体空隙的产生;而在非饱和冻结过程中，土体空隙变化受控于盐、水迁移量以及盐、水结晶对土体孔隙的改造程度。可见，盐水体系体积变化和土体空隙体积变化能反映出盐渍土盐胀-冻胀变形的本质。　　为此，本文从硫酸钠-氯化钠-水在降温过程中相态变化规律以及体积变化规律出发，分析了盐水混合体系体积变化与硫酸盐盐渍土盐胀-冻胀关系，以及盐胀-冻胀变形过程中空隙率变化规律，揭示了盐渍土在降温过程中盐胀-冻胀变形的本质，为盐渍土盐胀-冻胀变形预测提供科学依据。　　主要研究内容及结论如下：　　(1)基于化学平衡常数法，建立了NaCl-Na2SO4-H2O三元体系在降温过程中相态变化分析程序(Chem-PC)。与Na2SO4-H2O溶液相图，NaCl-H2O溶液相图，以及NaCl-Na2SO4-H2O体系中盐的溶解度比较发现，分析程序(Chem-PC)能准确地预测NaCl-Na2SO4-H2O三元体系在降温过程中的相态组分。　　(2)Boris，Denis Zenin，S.L.Clegg基于Pitzer模型对硫酸钠溶液体积特性进行了研究并提出了各自的模型参数。通过比较发现:1）随着溶液浓度的增加，模型的预测能力降低;2）随着溶液温度的降低，模型的预测能力降低;3）采用Boris及S.L.Clegg提出的Pitzer模型参数计算的硫酸钠溶液体积相对误差较大，最大体积相对误差达到2.5％;而采用Denis Zenin提出的Pitzer模型参数计算结果相对较好，最大体积相对误差小于1％。对于硫酸钠和氯化钠混合溶液体积，采用Zenin，Denis提出的Pitzer模型参数计算的最大的体积相对误差为0.62％，能满足土体中的溶液体积分析要求，为此，编写了关于硫酸钠与氯化钠混合溶液的体积分析程序(Chem-SV)。　　(3)为了能预测盐水混合体系在降温过程中的体积变化，提出了三个假设条件:1）盐水混合体系中溶液的浓度小于等于溶液饱和浓度;2）盐晶体积恒定不变;3）考虑冰晶体积的变化。在此基础上，建立了盐溶液在降温过程中的体积变化分析程序（ChemV，其中包括Chem-PC与Chem-SV）。　　通过对盐水混合体系在降温过程中的体积变化分析，发现硫酸钠降低了水的冻胀率;硫酸钠结晶析出导致盐水体系体积膨胀，但是，膨胀率最大为1.5％。因此，将芒硝结晶体积膨胀率为319％作为盐渍土在降温过程中的盐胀机理欠妥。氯化钠在降低硫酸钠在水中的溶解度以及溶液的冻结温度的同时，还能降低盐水混合体系在降温过程中的体积变化率。　　(4)通过对大量的试验数据分析，发现盐水体积变化与盐渍土盐胀冻胀变形之间存在三种情形:1）盐渍土中盐水体系体积变化引起的盐胀冻胀变形大于实际盐渍土盐胀冻胀变形（主要为冻胀变形），此时根据盐水体积变化预测的盐渍土盐胀冻胀变形大于实际的盐渍土盐胀变形;2）盐渍土中盐水体系体积变化引起的盐胀冻胀变形与实际的盐渍土盐胀冻胀变形相当，此时可根据盐水体积变化预测盐渍土的盐胀冻胀率（间于盐胀-冻胀变形之间）;3）盐渍土中盐水体系体积变化引起的盐胀冻胀变形远小于实际的盐渍土盐胀冻胀变形（盐胀变形），此时采用盐水体积变化预测盐渍土盐胀冻胀变形将带来很大的风险。　　(5)硫酸钠盐渍土从以冻胀变形为主到以盐胀变形为主的转变过程中，其中关键影响因素是硫酸钠的浓度。当硫酸钠浓度小于0.6mol/kg时，盐渍土以冻胀变形为主;当硫酸钠浓度大于0.9mol/kg时，盐渍土以盐胀变形为主，而当硫酸钠浓度在0.6mol/kg～0.9mol/kg之间时，盐渍土兼具盐胀冻胀特征。　　(6)从盐渍土盐胀冻胀过程来看，盐结晶与冰结晶对土体变形的影响有很大的差异。盐结晶过程中，土体空隙大量增加;而冰结晶过程中，土体空隙减小。　　(7)对于低浓度的硫酸钠盐渍土，在降温过程中的盐胀冻胀率可以通过盐水混合体系在降温过程中的体积变化率进行预估;而对于高浓度的硫酸钠盐渍土，在降温过程中的盐胀冻胀率，可根据盐渍土盐胀冻胀概率预测模型，即单位土体内盐结晶体积越大，其造成土体变形的概率也越大，即Δη/△θcry=f(T，P，n，S，ρ)　　对天山水磨河流域细土平原区的低液限粉土盐胀冻胀试验数据分析发现概率函数f为:f（T，P，n，S，ρ）=eaT+b　　对于载荷大于50kPa的硫酸钠盐渍土，可以采用盐水混合体系体积变化率来预估其盐胀冻胀率。　　(8)通过室内冻融循环试验发现，粗粒盐渍土盐胀冻胀率随着冻融循环的增加而增加，从盐胀冻胀率的数值来看，其盐胀冻胀率远小于细粒土的盐胀冻胀率。通过现场浸水堆载试验发现，即使在200kPa的荷载作用下地基土的盐胀现象非常明显。此时，盐胀冻胀变形与盐水混合体系在降温过程中的体积变化有关。从而进一步验证了盐胀冻胀变形与盐水混合体系体积变化以及空隙体积变化之间的关系。